JP3969479B2 - 蓄熱空調設備 - Google Patents
蓄熱空調設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3969479B2 JP3969479B2 JP2002144785A JP2002144785A JP3969479B2 JP 3969479 B2 JP3969479 B2 JP 3969479B2 JP 2002144785 A JP2002144785 A JP 2002144785A JP 2002144785 A JP2002144785 A JP 2002144785A JP 3969479 B2 JP3969479 B2 JP 3969479B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- heat storage
- flow path
- storage tank
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体との接触による熱交換によって蓄熱及び放熱が自在な蓄熱体及び一対の送風給排口を有した蓄熱槽と、空調装置とを備えた蓄熱空調設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
空調装置と蓄熱槽とを備えた蓄熱空調設備としては、従来では、特開2001−193971号公報に示されたものが知られている。これは、空調装置で空調対象である室内を空調(暖房又は冷房)する空調モードと、空調装置で蓄熱槽に蓄熱させる蓄熱モードと、蓄熱槽に貯えられた熱によって空調対象を空調する放熱モードとが切換えられるように構成してあるとともに、それら各モードを時間帯によって使い分ける制御手段を設けていた。なお、以下に示すカッコ付きの符号は、前述の公報のものを示す。
【0003】
すなわち、給排ダクト(11A,11B)を介して蓄熱槽(2)と空調装置(10)と室内(3)とを直列に接続するとともに、蓄熱槽と空調装置との間の経路と戻りダクトとを接続するバイパス路(6)、及び、空調装置の送風出口と蓄熱槽の送風入口とを接続する蓄熱用循環路(14)、並びに流路切換弁(7)、第1切換弁(12)、第2切換弁(15)を設けて蓄熱空調設備を構成してある。
【0004】
空調モードは、バイパス路(6)が開かれる位置に流路切換弁(7)を切換え、第1切換弁(12)を開き、かつ、第2切換弁(15)を閉じ操作した状態で空調装置を空調作動することで得られる。蓄熱モードは、バイパス路(6)が閉じられる位置に流路切換弁(7)を切換え、第1切換弁(12)を閉じ、かつ、第2切換弁(15)を開弁状態で空調装置を空調作動することで得られる。そして、放熱モードは、バイパス路(6)が閉じられる位置に流路切換弁(7)を切換え、第1切換弁(12)を開き、かつ、第2切換弁(15)を閉じ操作するとともに、空調装置を単なる送風機として運転(ファン10のみ回転させる)することで得られる。
【0005】
例えば、冷房の場合について説明すると、比較的電力消費の少ない午前中は空調装置を冷房作動させて室内を直接冷房する空調モードで運転し、電力需要の大となる午後は蓄熱槽に貯えられている冷熱で冷房する放熱モードで運転し、電力料金の安い夜間には空調装置で蓄熱槽を冷房する蓄熱モードで運転する、という具合に時間帯によって運転モードを切換えるように設定されていた。これにより、電力料金の安い深夜に蓄熱させることで空調コストの低減を図るとともに、その深夜蓄熱によって電力需要が夏場の午後に集中するのを避けること、所謂ピークカットが行えるので、発電設備を徒に大型化しなくても済むことに寄与できる利点がある。
【0006】
しかしながら、空調対象に関して空調装置と蓄熱槽とを直列に接続する直列型蓄熱空調設備では、前述のように、基本の経路(11)の他にバイパス路(6)と蓄熱用循環路(14)が必要であり、しかも、それら各経路を流れる風を切換えるために3組の切換弁(7,12,15)が必要となるものであり、構造が複雑化するとともにそれらの制御作動も複雑化する点では不利なものであった。そこで、構造や制御装置をシンプル化しながら、蓄熱モード、放熱モード、蓄熱モードの各運転が円滑に行えるよう、空調対象に対して、空調装置と蓄熱槽とを並列に接続する並列型蓄熱空調設備が提案された。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
並列型蓄熱空調設備の原理は、図20に示すようなものである。すなわち、蓄熱槽1と空調装置2とを第1経路W1と第2経路W2とを用いて並列接続し、空調装置2の出力側である第1経路W1と空調対象Rとを第3経路W3を介して接続するとともに、空調装置2の戻り側である第2経路W2と空調対象Rとを第4経路W4を介して接続する。そして、第2経路W2における第3経路W3との分岐箇所に経路切換機構15を設ける。
【0008】
空調モードは、経路切換機構15を操作して、第1経路W1における空調装置2側の空調側部分36と第3経路W3とのみを開通させた状態(蓄熱側部分37は閉じられている)で、空調装置2を空調作動させることで得られる。空調装置2から出た空調風は、空調側部分36、第3経路W3、空調対象R、第4経路W4を通って空調装置2に戻る循環経路が形成される。
【0009】
蓄熱モードは、経路切換機構15を操作して、第1経路W1における蓄熱槽1側の蓄熱側部分37と空調側部分36とのみを開通させた状態(第3経路W3は閉じられている)で、空調装置2を空調作動させることで得られる。空調装置2から出た空調風は、第1経路W1、蓄熱槽1、第2経路W2を通って空調装置2に戻る循環経路が形成される。
【0010】
放熱モードは、経路切換機構15を操作して、第1経路W1における蓄熱槽1側の蓄熱側部分37と第3経路W3とのみを開通させた状態(空調側部分36は閉じられている)で、第3経路W3に設けた送風ファン24を作動させることで得られる。送風ファン24の作動によって、第3経路W3、空調対象R、第4経路W4、第2経路W2、蓄熱槽1、経路切換機構15を風が流れるので、蓄熱槽1の蓄熱によって空調対象Rを空調する循環経路が形成される。
【0011】
ところが、この並列型蓄熱空調設備においては、新たな問題の生じることが分かってきた。すなわち、図20において、蓄熱モードでは蓄熱槽1に矢印aの方向で風が流れるのに対して、放熱モードでは矢印bの方向に風が流れるといった具合に、運転モードによって蓄熱槽1を流れる風の向きが反対になってしまうのである。従って、前述の公報に示されたように、蓄熱槽に単一の温度センサを設ける構成では、次のような不都合が生じる。
【0012】
蓄熱モードでは、空調風が蓄熱槽1に、その一端1a(第1経路W1側)から供給されるので、他端1b側ほど遅れて空調風が到達するように時間差が付くようになる。故に、蓄熱槽全体が所望の蓄熱状態になったか否かを検知するための温度センサを1個のみ設ける場合では、送風出口側となる他端1b付近に配置するのが望ましい。一方、放熱モードでは、風の入口となる前記他端1b側から放熱されてゆき、風の出口となる前記一端1a側ほど遅れて放熱されるように時間差が付くから、蓄熱槽全体が所望の放熱状態になったか否かを検知するための温度センサを1個のみ設ける場合では、送風出口側となる前記一端1a付近に配置するのが望ましい。
【0013】
従って、温度センサを蓄熱モードに適した位置に設けると、放熱モード時には正確な検出作動が期待できないとともに、放熱モードに適した位置に設けると、蓄熱モード時には正確な検出作動が期待できないという、不都合が生じるものであり、更なる改善の余地があるように思える。
【0014】
本発明の目的は、前述のような新たな問題が無いようにしながら、構造及び制御のシンプル化が図れる並列型蓄熱空調設備を実現させる点にある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項1の構成は、蓄熱空調設備において、空調装置と、流体との接触によ屡熱交換によって蓄熱及び放熱が自在な蓄熱体及び一対の送風給排口とを有した蓄熱槽と、空調装置の送風出口と蓄熱槽における一方の送風給排口とを連通接続する第1流路と、空調装置の送風入口と蓄熱槽の他方の送風給排口とを連通接続する第2流路と、第1流路と空調対象とを連通接続する第3流路と、第2流路と空調対象とを連通接続する第4流路とを設け、
第3流路においては第1流路から空調対象に向かう方向の送風を生じさせる送風手段を、第3流路又は第4流路に設けるとともに、蓄熱槽における一対の送風給排口の夫々に温度検出手段を設け、
空調装置で空調対象にのみ空調風を供給する空調モードと、空調装置から出た空調風を第1流路を介して蓄熱槽に供給し、かつ、蓄熱槽からの排風を第2流路を介して空調装置に戻すことで蓄熱槽に蓄熱させる蓄熱モードと、蓄熱槽に貯えられた熱を第1流路及び第3流路を介して空調対象に供給し、かつ、空調対象からの排風を第4流路及び第2流路を介して空調装置に戻すことで空調対象を空調する放熱モードと、を択一的に選択するための経路切換機構を設け、
蓄熱モードのときに、他方の送風給排口側端配備された第2温度検出手段の検出値が第2所定温度に達すると空調装置を停止させ、放熱モードのときに、一方の送風給排口側端に配備された第1温度検出手段の検出値が第1所定温度に達すると空調モードに切換えるか又は送風手段を停止させるように、空調装置と経路切換機構と送風手段とを連係させる空調制御手段を設けてあることを特徴とする。
【0016】
〔作用〕
請求項1の構成によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、次のような作用を得ることができる。すなわち、空調対象に関して空調装置と蓄熱槽とは、第1〜第4流路を用いることで並列に連通接続されているので、空調装置及び蓄熱槽のいずれもが単独で空調対象と連通接続できうる状態になっている。故に、第3流路においては第1流路から空調対象に向かう方向の送風を生じさせる送風手段、すなわち、吹き出し方向が一定で良い単純構造の送風手段と、蓄熱モードと放熱モードと空調モードとを択一的に切換える経路切換機構とを付加するだけで良く、従来の直列接続構造の蓄熱空調設備に比べて、構造の単純化が可能になる。また、操作すべき対象が経路切換機構と送風手段で済むので、3個のダンパを組み合わせて開閉する従来のものに比べて、制御構造を単純化することも可能になる。
【0017】
まず、蓄熱モードでは、蓄熱槽においては一方の送風給排口から他方の送風給排口に風が流れる状態になり、一方の送風給排口から蓄熱体に蓄熱されて行き、他方の送風給排口側の蓄熱体が最後に蓄熱されることになるから、他方の送風給排口側端の蓄熱体(最後に蓄熱される蓄熱体)が所定温度に蓄熱されておれば、蓄熱槽全体が所定温度に蓄熱されたと見なして差し支えないことになる。
【0018】
故に、蓄熱モードでは蓄熱槽における送風下手側端に配置されて、最も遅れて知苦熱されることになる蓄熱体の温度を検出する第2温度検出手段の検出値が第2所定温度に達すると空調装置を停止させるように制御するので、蓄熱槽全体を少なくとも所定温度(第2所定温度)には蓄熱させることができるようになる。例えば、冷熱蓄熱させる場合の第2所定温度えお18℃とすれば、第2温度検出手段が検出作動したときには、温度分布としては最も高くなる他方の送風給排口側端の蓄熱体温度が18℃であり、蓄熱体が、例えば顕熱蓄熱材の場合は、そこから一方の送風給排口側に近づくに連れて蓄熱体の温度は下がって行く温度状態になる。
【0019】
次に、放熱モードでは、蓄熱槽においては他方の送風給排口から一方の送風給排口に風が流れる状態になり、他方の送風給排口側から蓄熱体に蓄えられている熱が取り出されて、すなわち放熱されてゆき、一方の送風給排口側の蓄熱体が最後に放熱されることになるから、一方の送風給排口側端の蓄熱体(最後に放熱される蓄熱体)が所定温度になれば、蓄熱槽全体が放熱されて所定温度に達したと見なして差し支えないことになる。
【0020】
故に、放熱モードでは、蓄熱槽における送風下手側端に配置されて、最も遅れて放熱されることになる蓄熱体の温度を検出する第1温度検出手段の検出値が第1所定温度に達すると、空調モードに切換えるか又は送風手段を停止させるように制御するので、蓄熱槽全体が少なくとも所定温度(第1所定温度)となるように放熱させられるようになる。例えば、蓄えられている冷熱を放熱させる場合の第1所定温度を23℃とすれば、第1温度検出手段が検出作動したときには、蓄熱体が、例えば顕熱蓄熱材の場合は、温度分布としては最も低くなる一方の送風給排口側端の蓄熱体温度が23℃であり、そこから他方の送風給排口側に近づくに連れて蓄熱体の温度は上がって行く温度状態になる。
【0021】
尚、空調モードでは、風は蓄熱槽には流れないので、2個の温度検出手段のうちのいずれを使うかに関しては制御せずに済む。
【0022】
〔効果〕
その結果、請求項1に記載の蓄熱空調設備では、空調装置と蓄熱槽とを空調対象に関して並列に連通接続させる基本的な考えにより、設備構造や制御をシンプル化しながら蓄熱モード、放熱モード、空調モードの各運転モードが行えるとともに、蓄熱槽全体を所望の温度状態に確実に設定できて、より効率的に用いることができる合理的なものとして提供できるに至った。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1、図18に蓄熱空調設備の概略図が示されている。図1と図18とは実質同じものであり、風の流れ構造を理解し易くするために、図1のものをブロック図化したものが図18である。
【0024】
蓄熱空調設備Aは、空気(流体の一例)との接触による熱交換によって蓄熱及び放熱が自在な蓄熱体Cを多数有し、かつ、一対の送風給排口1a,1bを備えた蓄熱槽1と、送風出口2aと送風入口2bとを有した空調装置(室内機)2とを有し、空調装置2の送風出口2aと蓄熱槽1の第1給排口(一方の送風給排口の一例)1aとを連通接続する第1流路W1と、空調装置2の送風入口2bと蓄熱槽1の第2給排口(他方の送風給排口の一例)1bとを連通接続する第2流路W2と、第1流路W1と空調対象R,Ruとを連通接続する第3流路W3と、第2流路W2と空調対象R,Ruとを連通接続する第4流路W4とを設けて構成されている。
【0025】
蓄熱槽2は、セメントや石等を主成分とする板材や、合成樹脂材から成る板材といった顕熱を用いた蓄熱体Cを、箱体4内において前後左右並びに上下複数段に積層することで多数装備した構造のものであり、送風出口5側の空間部6、及び送風取込み口7側の空間部8を有している。尚、蓄熱体Cとしては、潜熱を利用した蓄熱材を内装した蓄熱カプセルであっても良い。次に、蓄熱空調設備Aについて詳細に説明する。
【0026】
図1〜図3及び図8に、蓄熱空調設備Aを備えた2階建て住宅Hの上部を示してある。図1〜図5に示すように、蓄熱空調設備Aは、蓄熱槽1、室内機(空調装置の一例)2、及びこれら蓄熱槽1と空調装置2とを覆って種々の運転モードの設定を可能とするための給排ダクト体12等から構成されている。この蓄熱空調設備Aには、1階及び2階の各部屋r11〜r24に連通接続される複数の個別ダクトDが接続されており、各部屋r11〜r24毎に空調風が送られるように構成されている。
【0027】
2階の第1部屋r21には、住宅としての最外壁側に奥行きが半畳分の一般的な押入れ4が形成されており、その押入れ4内における壁に沿わせて縦長形状の蓄熱槽1を配置してある。蓄熱槽1は、押入れ4の奥行きの約半分の前後幅を有した槽カバー体5に内装されており、槽カバー体5の下端部には複数の1階用個別ダクト7(第3流路W3の一例)に対する1階用接続部8が形成され、その上側にはエア吸込み用の戻り口9(第4流路W4の一例)が形成されるとともに、その上に蓄熱槽1が配置されている。
【0028】
2階の天井裏空間Tに配置される槽カバー体5の上端部と、室内機2を内装した空調カバー体11とは、供給ダクト部12A(内部に第1流路W1が形成)と戻りダクト部12B(内部に第2流路W2が形成)とから成る長さの短い給排ダクト体12を介して接続されており、戻りダクト部12Bには、これを開閉自在な弁としての開閉ダンパ13(経路切換機構の一例)が装備されている。又、空調カバー体11における給排ダクト体12接続側と反対側の端部には、複数の2階用個別ダクト14(第3流路W3の一例)に対する2階用接続部15が形成されている。次に、各部の構造を詳細説明する。
【0029】
槽カバー体5内には、蓄熱槽1の一側に位置した状態で下端が戻り口9に、かつ、上端が戻りダクト部12Bに夫々連通した上下向きの戻り路16と、蓄熱槽1の他側に位置した状態で下端が1階用接続部8に、かつ、上端が供給ダクト部12Aに夫々連通した上下向きの供給路17が形成されている。戻り口9は、押入れ4に隣合う廊下25等の共通空間に開口する空間部であり、その開口部9aにはフィルター18が装備されている。又、図1、図5に示すように、戻り口9には蓄熱槽1のドレンパイプ19が配策されている。
【0030】
空調カバー体11は矩形箱状であり、その内部における上部で、かつ、やや戻りダクト部12B側に偏った位置に室内機2が据付けられている。室内機2は、戻りダクト部12B側の底面に吸気口2aを、そして、供給ダクト部12A側の側面に吐出口2bを夫々備えており、吐出口2bに面した送風吐出路stに続いており、かつ、室内機2の給排ダクト体12と反対側に膨出させた空間部が2階用接続部15として機能するように構成されている。又、戻りダクト部12Bに続き、かつ、吸気口2aに面した送風吸込み路ssと2階用接続部15とは、遮断壁35によって区切られている。
【0031】
開閉ダンパ13は、断面矩形形状の戻りダクト部12Bの内面にフィット可能な大きさを有した矩形形状の弁体20と、これを横向きの支点軸21回りに駆動回動させるべく給排ダクト体12の外側に設けられたモータ部22とから構成されている。平板状の弁体20を回動させて水平姿勢(図1参照)にすると、戻りダクト部12Bが全開となる開通状態が得られ、弁体20を回動させて垂直姿勢(図11参照)にすると、戻りダクト部12Bが全閉となる遮断状態が得られる。
【0032】
図2、図3、図6、図7に示すように、各個別ダクト7,14の根元側端には、開閉弁23と電動ファン24とから成る送風ユニット10(送風手段の一例)が装備されている。即ち、送風ユニット10は、個別ダクト7,14に接続される絞りダクト部26と、筒フレーム27と、長さの短い筒ダクト28と、筒ダクト28の開口を開閉するべく支点pで揺動自在な開閉扉29と、基板31に装備された開閉機構30とを設けて構成されており、開閉弁23が1階用接続部8( 又は2階用接続部15)内に位置するよう、基板31を1階用接続部8( 又は2階用接続部15)の内壁に宛がった状態で固定してある。
【0033】
蓄熱槽1は、上下長さが左右長さよりも明確に長く、かつ、厚みの薄い蓄熱体Cを前後に多数枚並べた蓄熱体列を左右に4列並べて成る蓄熱体群Gを、枠体6に上下複数段(5段)積層して成るものであり、熱交換用流体である空気(風)が図2において矢印イ方向、即ち左右方向に通る状態に構成されている。
【0034】
つまり、蓄熱槽1における第1及び第2給排口1a,1bの夫々に温度センサ(温度検出手段の一例)を設け、空調装置2で各部屋r11〜r24にのみ空調風を供給する空調モードと、空調装置2から出た空調風を供給ダクト部12Aを介して蓄熱槽1に供給し、かつ、蓄熱槽1からの排風を戻りダクト部12Bを介して空調装置2に戻すことで蓄熱槽1に蓄熱させる蓄熱モードと、蓄熱槽1に貯えられた熱を供給ダクト部12A及び1階用個別ダクト7や2階用個別ダクト14を介して各部屋r11〜r24に供給し、かつ、各部屋r11〜r24からの排風を第4流路W4及び戻りダクト部12Bを介して空調装置2に戻すことで各部屋r11〜r24を空調する放熱モードと、を択一的に選択するための経路切換機構13を設けてある。
【0035】
これにより、蓄熱モードのときに、第2給排口1b側端に配備された第2温度センサS2の検出値が第2所定温度に達すると空調装置2を停止させ、放熱モードのときに、第1給排口1a側端に配備された第1温度センサS1の検出値が第1所定温度に達すると空調モードに切換えるか又は送風ユニット10を停止させるように、空調装置2と開閉ダンパ13の駆動機構42と各送風ユニット10とを連係させる制御装置41(空調制御手段の一例)を設けてある。
【0036】
図2に示すように、空気戻し部9には、空調装置に戻って行く空気中の雑菌を除去する除菌手段32が装備されている。除菌手段32は、吸込み口9Aに向かって倒れ傾斜する斜交い状に配置された多孔状(又は網状)で、かつ、TiO2等の光触媒が装備された板状体33と、この板状体33に対する紫外線ランプ34とで構成されている。つまり、吸込み口9Aから吸込まれた空気は必ず板状体33を通過して行くことになり、その際に紫外線ランプ34と光触媒との協働による除菌作用を受けるのである。
【0037】
図8に、住宅Hの2階平面図が模式的に示されている。蓄熱空調設備Aは、第1部屋r21における廊下25側の押入れ4の内奥で廊下25側に寄せて配置されており、空気戻し部9における吸込み口9A、即ちフィルター18は、廊下25に開口する状態に配置構成してある。つまり、吸込み口9Aは、各階の廊下、階段、吹き抜け部分、玄関、納戸、踊り場、屋根裏収納部等の居住空間(普段に居住する居室や頻繁に出入りする場所の総称であり、便所、風呂場、洗面所等を含む)R,Ru以外の部分に設けるのである。
【0038】
これにより、各部屋r21〜r24からの空調排風は必ず2階廊下25に面したフィルター18に集合することになり、ごみやほこりの掃除やフィルター交換等のメンテナンスは、住宅における共通空間である廊下25から各部屋を気にすること無く行うことができる。次に、蓄熱空調設備Aによって実現できる各種運転モードについて説明する。
【0039】
▲1▼ 蓄熱モード:図9に示すように、開閉ダンパ13を開き、かつ、いずれの送風ユニット10も停止(開閉弁23が閉じ、電動ファン24が停止)している状態(全ての個別ダクト7,14への流路が断絶されている状態)において、室内機2を冷房作動(又は暖房作動)させると、室内機2からの吐出風は、供給路17を通って蓄熱槽1を通り、戻り路16を通って室内機2に戻る循環作動状態が得られる。これにより、値段の安い深夜料金となる夜間に、蓄熱槽1に冷熱(又は温熱)を蓄熱させることができる。
【0040】
▲2▼ 空調モード:図10に示すように、開閉ダンパ13を開き、かつ、いずれかの送風ユニット10が駆動(開閉弁23が開き、電動ファン24が駆動)されている状態で、室内機2を冷房作動(又は暖房作動)させると、室内機2からの吐出風が、2階用接続部15から2階の個別ダクト14、又は供給ダクト部12A及び供給路17から1階用接続部8通って1階用の個別ダクト7に供給されて行く。このモードは、各部屋の単位時間当たりの総要求風量と、室内機2の単位時間当たりの吐出風量とが一致している条件のときに生じるもの(蓄熱槽1には送風されないようになるから)であり、室内機2へは、戻し口9から吸込まれた空気が、戻り路16及び戻りダクト部12Bを通って供給される。
【0041】
▲3▼ 放熱モード:図11に示すように、開閉ダンパ13を閉じ、かつ、室内機2を停止させた状態で、いずれかの送風ユニット10が駆動されるモードであり、戻し口9から吸込まれた空気が蓄熱槽1を通って冷され(又は暖められ)てから供給路17を通り、1階用接続部8から1階用の個別ダクト7へ送風されるか、又は供給ダクト部12Aと2階用接続部15を通って2階の個別ダクト14へ送風されて行くかする。この場合には、蓄熱空調設備Aとしての駆動源は、送風ユニット10によって賄われる状態となる。
【0042】
▲4▼ 蓄熱空調モード:図12に示すように、これは前記▲2▼空調モードにおいて、個別ダクト7,14による単位時間当たりの要求送風量の総計よりも、室内機2の単位時間当たりの吐出風量が大であるときに生じるモードであり、室内機2の吐出風がいずれかの個別ダクト7,14に供給されるとともに、その分が差し引かれた余剰風が蓄熱槽1を通過し、戻り路16等を通って吸気口2aに戻ると言う具合に、一部が循環作動状態になる。このとき、個別ダクト7,14に向かう分の空気は戻し口9から吸込まれる。
【0043】
▲5▼ 放熱空調モード:図13に示すように、これは前記▲2▼空調モードにおいて、個別ダクト7,14による単位時間当たりの要求送風量の総計が、室内機2の単位時間当たりの吐出風量を上回るときに生じるモードであり、室内機2の吐出風の全てが個別ダクト7,14に供給されるとともに、足りない分は戻し口9から吸込まれて戻り路16を介して蓄熱槽1を通り、冷房(又は暖房)されてから個別ダクト7,14に供給されるようになる。
【0044】
この放熱空調モードにおいては、室内機2と1階用接続部8との間に蓄熱槽1が存在する構造上、各階の要求送風量と室内機2の吐出風量との関係により、種々の送風状態が現れる。即ち、1階の要求風量をf1、2階の要求風量をf2、室内機2の吐出風量をF、蓄熱槽1から供給される放熱風量をf3とすると、風量に関する前提条件は
f1+f2=F+f3……(イ)
f1+f2<2F……(ロ)
f3>0(f1+f2>F)……(ハ)
であるとする。
【0045】
i. F>f1,F>f2であるときには、室内機2の吐出風は各接続部8,15に流れるとともに、蓄熱槽1からの供給風量f3は全て1階用接続部8に流れる(図13に示す状態)。この場合、室内機2から1階用接続部8に流れる風があるので、吸引風となる蓄熱槽1から2階用接続部15に風が流れることはない。従って、2階用接続部15には室内機2による空調風のみが供給される。
【0046】
ii. F≦f1,F>f2であるときには、前記iの場合と同様であり、室内機2から2階用接続部15に吐出風量f2が供給され、残りの吐出風量F−f2と、蓄熱槽1の放熱風量f3とが1階用接続部8に流れる(図14参照)。
【0047】
iii. F>f1,F=f2であるときには、室内機2の吐出風量Fが全て2階用接続部15に流れ、1階用接続部8には放熱風量f3のみが供給される(図15参照)。
【0048】
iv. F>f1,F<f2であるときには、室内機2の吐出風量Fの全てと、蓄熱槽1からf2−F相当分の放熱風量が2階用接続部15に供給され、1階用接続部8には蓄熱槽1からの送風のみが供給される(図16参照)。
【0049】
このように、1階と2階との双方を空調する場合では、2階には必ず室内機2の吐出風が供給され、それでは風量が足りないときにのみ蓄熱槽1の放熱風が供給されるのに対して、1階には、2階への供給風が除かれた室内機2の余剰吐出風と、蓄熱槽1の放熱風との双方、又は蓄熱槽1の放熱風のみが供給されるようになる。つまり、この蓄熱空調設備Aは、室内機2による空調風が1階よりも2階に優先して供給されるようになっている。
【0050】
例えば、夏に放熱空調モードで冷房し、かつ、1階と2階夫々の要求風量が同じである場合、夜間の蓄熱モード運転によって蓄熱槽1が十分に冷熱が蓄熱されているとき(午前中等)は、1階と2階とに冷房の差は殆ど生じないが、午後や夕方等の、蓄熱槽1の冷熱が足りなくなって十分な放熱作用が機能できなくなってくると、1階には室内機2による冷風と蓄熱槽1の放熱風との双方が供給されるに対して、2階には室内機2の冷風のみが供給されることによって十分な冷房が維持できるのであり、この点で2階の冷房が優先されているのである。
【0051】
図18、図19、図20に示すように、本蓄熱空調設備Aでは、蓄熱槽1に装備された一対の温度センサS1,S2の検出情報に基づいて室内機2の作動状態を変更設定する温度制御回路Fを備えている。即ち、前述の第1及び第2温度センサS1,S2、インバーター型に構成された室内機2、及びタイマー40を、制御装置41に接続して温度制御回路Fを構成してある。蓄熱槽1は、十分に蓄熱されているときには、両センサS1,S2は互いに同じ温度(例えば18℃)になっている。この温度制御回路Fでは、タイマー40によって、昼間時に行われる昼間制御状態と夜間時に行われる夜間制御状態とに分けて制御作動するように設定されている。
【0052】
昼間制御状態では、第1温度センサS1のみが使用されるものであり、第1温度センサS1の検出温度が所定温度(18℃)以下であるときには室内機2は停止状態が維持されている。そして、放熱によって蓄熱槽1の冷熱が奪われていって、第1所定温度(18℃)を越えると、室内機2が冷房作動し始め、第1所定温度と検出温度との差が大きくなるに従って室内機2の出力が大になるように制御装置41が機能するのである。
【0053】
つまり、夏の酷暑日等において、蓄熱槽1が放冷して出口側の蓄熱カプセルCが潜熱温度を越える迄になると、室内機2が微出力で冷房作動され始め、不足分を補うようになる。そして、蓄熱槽1の不足分が次第に大きくなると、即ち第1温度センサS1の検出温度が次第に高くなると、室内機2の冷房出力が大きくなって行き、全体として要求冷房能力を満たせるように制御装置41によって制御されるのである。
【0054】
そして、夜間になるとタイマー40によって使用する温度センサが第1温度センサS1から第2温度センサS2に切換わるとともに室内機2が作動して、前述の蓄熱モードによって運転され、安い深夜電力料金によって蓄熱槽1に冷熱を蓄熱するように制御される。この場合には、最も遅く冷されることになる第2温度センサS2が第2所定温度(18℃)になるまで室内機2が駆動され、第2所定温度に達したら、蓄熱槽1が限度まで冷熱が蓄熱されたことであるから、室内機2が停止されるように制御装置41が機能するのである。
【0055】
〔別実施形態〕
《1》 前述の実施形態では、第1所定温度と第2所定温度とは同じ温度(18℃)であったが、18℃と20℃といった具合に互いに異なる温度に設定しても良い。
【0056】
《2》 前述の実施形態では、蓄熱モードであるか放熱モードであるかの判断手段として、タイマー40を用いることで時間によって使い分ける間接的手段としたが、各流路W1〜W4での風向を検出する手段を設けて、実際の風の流れ方向を検出して蓄熱モードか放熱モードかを判断する、という手段を採ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】蓄熱空調設備を示す住宅の一部切欠き側面図
【図2】図1に示す蓄熱空調設備の一部切欠き正面図
【図3】図1に示す蓄熱空調設備の一部切欠き平面図
【図4】蓄熱槽部分の横断面図
【図5】戻し口部分の横断面図
【図6】1階用接続部を示す横断面図
【図7】送風ユニットの構造を示す側面図
【図8】2階の間取りを示す平面図
【図9】蓄熱モードを示す蓄熱空調設備の模式図
【図10】空調モードを示す蓄熱空調設備の模式図
【図11】放熱モードを示す蓄熱空調設備の模式図
【図12】蓄熱空調モードを示す蓄熱空調設備の模式図
【図13】放熱空調モードを示す蓄熱空調設備の模式図
【図14】放熱空調モードにおける第1風量関係状態を示す模式図
【図15】放熱空調モードにおける第2風量関係状態を示す模式図
【図16】放熱空調モードにおける第3風量関係状態を示す模式図
【図17】空調装置の吐出路に可変分配弁を設けた蓄熱空調設備の模式図
【図18】蓄熱空調設備の構造を示す系統図
【図19】図18に示す蓄熱空調設備の制御ブロック図
【図20】蓄熱空調設備の基本概念を示す系統図
【符号の説明】
1 蓄熱槽
1a 一方の送風給排口
1b 他方の送風給排口
2 空調装置
2a 送風出口
2b 送風入口
10 送風手段
13 経路切換機構
R 空調対象
S1 第1温度検出手段
S2 第2温度検出手段
W1〜W4 第1〜第4流路
Claims (1)
- 流体との接触による熱交換によって蓄熱及び放熱が自在な蓄熱体及び一対の送風給排口を有した蓄熱槽と、空調装置と、前記空調装置の送風出口と前記蓄熱槽における一方の送風給排口とを連通接続する第1流路と、前記空調装置の送風入口と前記蓄熱槽の他方の送風給排口とを連通接続する第2流路と、前記第1流路と空調対象とを連通接続する第3流路と、前記第2流路と前記空調対象とを連通接続する第4流路とを設け、
前記第3流路においては前記第1流路から前記空調対象に向かう方向の送風を生じさせる送風手段を、前記第3流路又は前記第4流路に設けるとともに、前記蓄熱槽における前記一対の送風給排口の夫々に温度検出手段を設け、
前記空調装置で前記空調対象にのみ空調風を供給する空調モードと、前記空調装置から出た空調風を前記第1流路を介して前記蓄熱槽に供給し、かつ、前記蓄熱槽からの排風を前記第2流路を介して前記空調装置に戻すことで前記蓄熱槽に蓄熱させる蓄熱モードと、前記蓄熱槽に貯えられた熱を前記第1流路及び前記第3流路を介して前記空調対象に供給し、かつ、前記空調対象からの排風を前記第4流路及び前記第2流路を介して前記空調装置に戻すことで前記空調対象を空調する放熱モードと、を択一的に選択するための経路切換機構を設け、
前記蓄熱モードのときに、前記他方の送風給排口側端配備された第2温度検出手段の検出値が第2所定温度に達すると前記空調装置を停止させ、前記放熱モードのときに、前記一方の送風給排口側端に配備された第1温度検出手段の検出値が第1所定温度に達すると前記空調モードに切換えるか又は前記送風手段を停止させるように、前記空調装置と前記経路切換機構と前記送風手段とを連係させる空調制御手段を設けてある蓄熱空調設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144785A JP3969479B2 (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 蓄熱空調設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144785A JP3969479B2 (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 蓄熱空調設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003336885A JP2003336885A (ja) | 2003-11-28 |
JP3969479B2 true JP3969479B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=29704362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002144785A Expired - Fee Related JP3969479B2 (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 蓄熱空調設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3969479B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103134128A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-05 | 秦卫民 | 机房设备直接向机房外散热的散热装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103292391B (zh) * | 2013-06-07 | 2017-02-08 | 昆山市远视商用空调工程有限公司 | 空调储能装置 |
CN108990391B (zh) * | 2018-09-05 | 2023-08-18 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种集装箱数据中心模块化间接蒸发冷却系统及方法 |
-
2002
- 2002-05-20 JP JP2002144785A patent/JP3969479B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103134128A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-05 | 秦卫民 | 机房设备直接向机房外散热的散热装置 |
CN103134128B (zh) * | 2013-02-26 | 2015-05-20 | 秦卫民 | 机房设备直接向机房外散热的散热装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003336885A (ja) | 2003-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101606922B1 (ko) | 프리히터 박스를 구비한 바이패스형 열회수 환기장치 | |
KR100549206B1 (ko) | 무덕트 방식의 폐열회수 환기시스템 | |
JP2002340382A (ja) | 家 屋 | |
KR20070054230A (ko) | 환기 장치 및 건물 | |
JP3726802B2 (ja) | 床埋込形空調ユニット | |
WO2006035825A1 (ja) | 換気装置及び建物 | |
JP2002130784A (ja) | 排熱利用換気システム | |
JP3969479B2 (ja) | 蓄熱空調設備 | |
JPH11125450A (ja) | 熱交換式換気扇及び換気方法 | |
JP2018123999A (ja) | 風路切替ダンパ、ファンコイルユニットおよび空気調和システム | |
JP4295541B2 (ja) | 換気システム | |
KR20180107494A (ko) | 통합 세대 환기장치 | |
JP3748494B2 (ja) | 躯体蓄熱空調構造 | |
JPS624825Y2 (ja) | ||
JP4678092B2 (ja) | 建物の換気システム | |
JPH05340599A (ja) | 住宅における空調装置 | |
JP6539062B2 (ja) | チャンバーボックス | |
JP2626933B2 (ja) | ソーラーシステムハウスのハンドリングボックス | |
JP3867561B2 (ja) | 躯体蓄熱式空調システム | |
JP4010354B2 (ja) | 蓄熱空調設備 | |
JP2003214663A (ja) | 蓄熱空調設備 | |
JP3909405B2 (ja) | 暖房システム | |
JP3787746B2 (ja) | 床躯体蓄熱を利用した空調システムの運転方法 | |
JP2007032936A (ja) | 空調システムおよびこの空調システムを備えた建物 | |
JPH07101115B2 (ja) | 室内における全空調システムとその換気、空調ユニット |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070510 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070529 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 6 |
|
R255 | Notification of exclusion from application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R2525 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |